“中国庞贝古城”发现的恐龙实际上以极其无聊的方式死亡

“中国庞贝古城”发现的恐龙实际上以极其无聊的方式死亡

中国东北义县地区一个著名的化石层发现了一些有史以来最引人注目、保存最完好的恐龙遗骸。在过去的 60 年里,考古学家在该地区发掘出数十具未受干扰的完整骨骼,它们似乎在它们死亡的那一刻被定格了。在一些化石中发现的羽毛和其他完整的软组织样本甚至有助于证明现代鸟类几乎肯定是恐龙的后代。

到目前为止,科学家们主要将这些化石的独特保存归因于一系列突然的猛烈火山喷发,类似于将庞贝城的居民变成所谓的“灰烬木乃伊”的火山喷发。一些引用该理论的研究人员甚至口语化地将该地层称为“中国庞贝”。但新的考古证据对这场所谓的戏剧性的恐龙灾难提出了质疑。事实上,根据发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的一项新研究,这些动物可能死于更为普通的事件,如洞穴坍塌和特别严重的季节性降雨。

哥伦比亚气候学院古生物学家、研究报告合著者保罗奥尔森在一份声明中说:“这些化石只是相对较短时间内正常条件下日常死亡的快照。”

有些动物似乎在睡梦中死去

在义县组发现的化石大致分为两类。第一类化石包括几乎完整的 3D 构造,这些构造大多来自陆地上的沉积物。该阵营中最著名的化石之一描绘了一只猫大小的哺乳动物似乎在与一只小恐龙展开殊死搏斗。第二类化石是扁平的、细节丰富的尸体,通常在湖泊沉积物中发现。虽然第二类化石缺乏其他化石的立体感,但它们被认为非常有价值,因为其中一些化石含有内脏、羽毛和鳞片等软组织,而这些通常不会保存在化石记录中。

先前的理论认为,这些生物在暴露于附近火山喷出的极热“火山碎屑流”挥发性火山灰后,基本上被冻结在了时间中。然而,研究人员注意到中国样本与庞贝古城发现的人类遗骸之间存在一些关键差异。在后者中,灼热的火山灰烧掉了死者的头发和皮肤。庞贝古城的人类还被发现弯腰驼背,呈“拳击姿势”,表明其死因是极度痛苦的暴力结局。相比之下,义县的许多化石动物的尾巴和手臂都舒适地蜷缩在身体周围。研究指出,其中一些恐龙和哺乳动物在死亡时看起来像是在酣睡。

为了更好地了解究竟发生了什么,研究人员分析了从地层和周围岩石中的一些化石样本中提取的锆石小颗粒。然后,他们使用一种名为化学磨损同位素稀释热电离质谱法(CA-ID-TIMS)的先进技术对样本进行年代测定。这些化石样本可追溯到 1.258 亿年前,似乎发生在 93,000 年之内。研究人员认为,化石并不是一次突然的灭绝事件,而是与地球轨道变化导致环境更湿润的三个时期有关。

研究人员认为,所有这些额外的水分可能导致沉积物在湖泊和陆地上堆积的速度比人们想象的要快。这些松散的沉积物可能迅速掩埋了这些动物,并隔绝了细菌和昆虫生存所需的氧气,从而帮助分解。正是这种氧气和细菌的缺失可能有助于保存扁平湖泊化石中的软组织。相比之下,在陆地上发现的三维直立化石并没有被封闭,这也许可以解释为什么只有它们的骨头被保存了下来。同时,化石周围的岩石核心样本往往是粗颗粒,而化石周围的岩石则要细得多。这些细节,加上沉积物的水分,表明这些动物很可能是因洞穴坍塌而突然死亡,而不是因任何大型火山喷发而死亡。

艺术家描绘的鹦鹉嘴龙及其幼龙被爬行动物(一种哺乳动物)捕食的场景。义县组的一组化石保存了这些物种在殊死搏斗中的遗骸,它们在战斗中被冻结。这只恐龙的尾巴上长着刚毛状的原始羽毛。图片来源:Alex Boersma 的插图

研究人员表示:“这些扁平和立体的动物群的保存并不是庞贝古城式灾难性火山活动的结果。相反,这些沉积物是不同大陆群落的千年尺度地质快照,这些群落通过周期性的环境过程和群落的正常消耗反复采样。”

虽然该地区洞穴塌陷的确切原因仍未完全了解,但研究表明,其严重程度可能远低于之前提出的火山灾难。即使在今天,洞穴塌陷也相对常见,可能是由于松散的固体或较大的动物(在本例中是恐龙)在附近踩踏造成的。后一种理论也有助于解释为什么义县组保存完好的化石往往只包括体型较小的恐龙。

“关于他们保存方法的讨论凸显了人类的一个重要偏见,”奥尔森补充道。“也就是说,当我们不了解普通事件的起源时,我们会将非凡的原因,即奇迹,归咎于普通事件。”

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